설승권 박사팀과 울산과학기술원(UNIST) 정임두 교수팀이 3D 프린터로 증강현실(AR) 기반 내비게이션을 구현할 수 있는 스마트 콘택트렌즈의 핵심 기술을 개발했다.

스마트 콘택트렌즈는 사람 눈에 일반 렌즈처럼 장착돼 각종 정보를 제공해주는 제품이다. 최근에는 구글 등에서 AR을 구현할 수 있는 디스플레이 용도로 스마트 콘택트렌즈 개발에 나서고 있지만, 기술 난이도가 높아 상용화가 어렵다. 

스마트 콘택트렌즈로 AR을 구현하는 방법으로 낮은 전력으로도 구동이 가능한 전기변색 디스플레이가, 소재로는 가격 경쟁력이 높고 색상 간 대비와 전환이 빠른 순수 프러시안 블루가 주목받는다. 

KERI-UNIST가 개발한 기술의 핵심은 메니스커스(Meniscus)다. 전압의 인가 없이도 3D 프린터를 이용해 렌즈 디스플레이에 마이크로 패턴을 인쇄하여 AR을 구현할 수 있다. 메니스커스는 물방울 등을 일정 압력으로 지그시 누르거나 당기면 모세관 현상에 의해 물방울이 터지지 않으면서 외벽에 곡면이 형성되는 현상이다.

핵심 소재인 프러시안 블루는 마이크로 노즐과 기판 사이에 형성된 메니스커스 안에서 용매의 증발을 통해 결정화된다. 이러한 노즐의 이동을 통해 연속적으로 프러시안 블루의 결정화가 이루어지면서 평면뿐만 아니라 곡면에도 마이크로패턴 형성이 가능하다. 연구팀의 마이크로 패턴 기술은 AR용 스마트 콘택트렌즈 디스플레이에 적용될 수 있는 수준(7.2 마이크로미터)으로 아주 미세하며. 색상도 연속적이고 균일하다.

KERI 설승권 박사는 “우리의 성과는 AR을 구현하기 위한 기존 스마트 고글이나 안경보다 훨씬 편하고 저렴한 스마트 콘택트렌즈를 상용화할 수 있는 3D 프린팅 기술”이라고 밝히며 “AR 기기의 소형화 및 범용성에 크게 기여할 것”이라고 전했다.

한편 이 기술의 주요 기대 활용 분야는 내비게이션이다. 간단하게 렌즈를 착용하는 것만으로도 AR을 통해 사람의 눈앞에서 내비게이션이 펼쳐진다. 큰 인기를 끌었던 ‘포켓몬 고’ 같은 게임도 스마트폰이 아닌 스마트 콘택트렌즈로 즐길 수 있다.